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一、問題背景與意義

1. 背景
   現(xiàn)代建筑尤其是公共建筑、商業(yè)綜合體、地下空間及高層建筑，對通風與排煙系統(tǒng)的性能要求越來越高。送風口（新風或補風）與排煙口（自然或機械排煙）在正常工況和火災工況下承擔不同的任務：日常保持室內空氣更新、控制溫濕度、抑制污染物擴散；火災時實現(xiàn)煙氣控制、疏散通道保清、火災煙控分區(qū)的煙溫與濃度管理。因此，當送風口或排煙口被人員手動開啟（如現(xiàn)場操作防火閥、排煙口開啟按鈕或窗扇開啟）時，及時、可靠地啟動相應風機以配合送排風流向，成為保證系統(tǒng)功能發(fā)揮的關鍵措施。

2. 意義

• 保護人員生命安全：聯(lián)動能在火情初期快速形成控制性的氣流，防止煙氣蔓延、保持疏散通道可見性。

• 提高消防措施效果：避免開啟排煙口而風機未啟動導致局部負壓不足或產生逆流，影響煙氣排放效果。

• 降低設備與結構二次損失：減少煙氣擴散引起的煙熏損害與高溫對結構的長期影響。

• 滿足法規(guī)與標準要求：許多國家和地區(qū)的建筑防火規(guī)范要求手動或自動啟用的煙控裝置必須聯(lián)動啟動相應設備。

二、功能與控制目標
聯(lián)動系統(tǒng)應滿足如下功能要求與控制目標：

• 可靠觸發(fā)：當人員手動開啟送風口或排煙口（含開關、按鈕、手動閥門、窗扇等）時，能夠迅速、可靠地產生控制信號。

• 對應性啟動：系統(tǒng)應能識別是送風口還是排煙口被開啟，并按預設邏輯啟動對應的風機（送風機或排煙機），包括備用風機切換。

• 可控順序：在必要時實現(xiàn)風機的啟動順序（如先啟送風、再啟排煙或反之），以避免瞬時壓力沖擊或不利的流向形成。

• 位置與分區(qū)聯(lián)動：實現(xiàn)分區(qū)性的聯(lián)動控制，確保僅在相關防煙分區(qū)內的風機啟動，避免無謂的大范圍啟動與能耗。

• 狀態(tài)反饋與顯示：提供現(xiàn)場或監(jiān)控中心的狀態(tài)反饋（口狀態(tài)、風機運行狀態(tài)、故障告警），便于決策與后續(xù)操作。

• 故障容錯：當主控設備或風機故障時，應能自動啟用備用設備或提供明確的故障提示并采取限定安全措施（如關閉相關口、手動介入指示）。

• 與消防聯(lián)動：在火災報警或噴淋系統(tǒng)動作時，與消防控制系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)先級協(xié)調，避免互相沖突或延遲響應。

三、技術方案與設計要點

1. 感知與信號采集

• 傳感器與檢測點：在每個送風口與排煙口設置開關量檢測裝置（限位開關、行程開關或接近開關），通過接點信號判斷口的開啟/關閉狀態(tài)。對帶電控執(zhí)行機構的在位反饋采用位置反饋開關或電子位移傳感器。

• 接點標準化：采集信號應采用符合消防控制室與樓宇自控（BMS）接口規(guī)范的常開/常閉接點，考慮干節(jié)點輸入以便兼容不同控制系統(tǒng)。

• 去抖動與邏輯篩選：由于手動動作可能伴隨抖動，應對采集信號進行時間濾波（如200–1000 ms去抖），并結合二次確認（如口保持開啟超過設定時間）以避免誤觸發(fā)。

1. 控制邏輯與程序

• 觸發(fā)條件：明確觸發(fā)條件（單一送風口/排煙口開啟觸發(fā)、多個口同時開啟觸發(fā)或達到閾值才觸發(fā)）。對人為操作與火情自動檢測的優(yōu)先級須在控制邏輯中定義。

• 啟動順序：制定啟動/停機順序方案，例如：

• 火災情形下優(yōu)先啟動排煙風機并在短延時后啟動補風機以穩(wěn)定壓力差；

• 人為手動開啟送風口用于通風時，只啟用送風機而不啟排煙機，除非檢測到煙氣或火警。

• 分級響應：根據不同觸發(fā)級別（試驗/維護/真實火情）采用不同的控制響應與告警等級，試驗模式不觸發(fā)消防報警器而僅用于調試。

• 互鎖保護：避免形成不利氣流，如在某些組合下禁止同時啟動會導致負壓或正壓異常的機組，通過互鎖邏輯控制。

1. 接口與系統(tǒng)集成

• 與消防聯(lián)動的接口：聯(lián)動控制器應支持消防設備統(tǒng)一接口（如消防控制中心的干接點或基于協(xié)議的通信），并遵循相關消防聯(lián)動圖及標準。

• 與樓宇自控系統(tǒng)（BMS）的數(shù)據共享：將口狀態(tài)、風機運行狀態(tài)、報警信息接入BMS進行集中監(jiān)控與歷史記錄。

• 遠程與本地控制：在樓層或防煙分區(qū)設置本地控制箱，允許現(xiàn)場手動強制啟停并顯示工作狀態(tài)；同時向監(jiān)控中心傳輸事件，避免本地操作與中央指令沖突。

1. 電氣與動力保障

• 起動方式：根據風機容量采用合適的起動方式（直接起動、降壓起動、軟啟動或變頻控制），以控制啟動電流峰值并減少對電網的沖擊。

• 電源冗余與應急供電：關鍵風機應有應急電源（柴油發(fā)電、UPS或消防專用電源），并確保聯(lián)動在故障電源狀態(tài)下仍可執(zhí)行。

• 電氣保護：設置過流、過載、低壓、缺相等保護，配合聯(lián)動邏輯在異常時停機并發(fā)出故障告警。

四、規(guī)范與標準依據（以中國常用規(guī)范為例）

• 《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016）對于排煙與通風的基本要求、分區(qū)、排煙系統(tǒng)的設置與聯(lián)動控制有明確規(guī)定。

• 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB 50116）和《火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》對消防聯(lián)動原則、信號接口、監(jiān)控顯示有要求。

• 行業(yè)規(guī)范與地方標準可能對送排風機的應急電源、風量、風壓、排煙口的布置與開啟方式提出補充要求。
  設計與實施應嚴格對照相關規(guī)范，并與地方消防部門溝通以確保滿足驗收條件。

五、實施案例與選型建議

1. 案例（示意）
   在地下商場A項目中，設計在每個防煙分區(qū)的排煙口與送風口分別設有行程開關，當現(xiàn)場人員通過手動開啟排煙口時，排煙口行程開關閉合向消防聯(lián)動控制器發(fā)送啟動信號；控制器識別后，先啟同一區(qū)域的排煙風機，延時3–5秒后啟送風機以形成穩(wěn)定的正/負壓差。風機啟動采用軟啟動器以降低電流沖擊，并由消防控制室進行聲光報警提示與狀態(tài)顯示。維護模式下，手動操作可選擇“試驗”狀態(tài)，信號僅記錄不觸發(fā)樓層總報警。該方案在驗收時通過了消防部門的現(xiàn)場聯(lián)動測試并投入運行。

2. 選型要點

• 行程/限位開關：應選擇防塵、防潮等級高、動作可靠的器件，并設置機械復位或自鎖機構以保持狀態(tài)可靠性。

• 控制器：采用專用消防聯(lián)動控制器或具備消防接口的PLC，要求具備冗余供電與日志記錄功能。

• 風機與傳動：根據刮風阻力與風量需求選型，并考慮變頻器以便實現(xiàn)精確調節(jié)與軟起動功能。

• 接線與布線：采用消防專用電纜或阻燃電纜，布線需按消防規(guī)范實現(xiàn)回路冗余與保護。

六、可靠性、試驗與維護

1. 可靠性設計

• 冗余配置：關鍵風機、控制模塊及傳感器應配置冗余或備用，以在單點故障時保障系統(tǒng)功能。

• 防誤操作：在控制面板設計明確的鑰匙開關或權限控制，避免未經授權的人員誤操作導致聯(lián)動失效或誤啟動。

• 抗干擾措施：電氣系統(tǒng)采取屏蔽、接地等抗電磁干擾設計，保證信號傳輸可靠。

1. 試驗與驗收

• 聯(lián)動功能試驗：施工完成后應按規(guī)范逐項進行聯(lián)動測試，包括手動開啟口時風機啟動、停機時延時邏輯、與消防報警聯(lián)動、備用電源啟動等。

• 模擬火情試驗：通過人工觸發(fā)火警信號核驗系統(tǒng)在火情下的綜合響應。

• 驗收記錄：詳細記錄每次測試結果、異常處理記錄與責任人信息，作為后期維護依據。

1. 維護與定期檢測

• 定期檢查口位置開關、執(zhí)行機構、風機電機、控制柜與接線，建議按月、季度與年度制定不同級別的檢查項。

• 定期演練聯(lián)動程序與應急啟動，培訓值班人員掌握手動介入與故障處理流程。

• 建立臺帳與歷史故障數(shù)據庫，用于分析共性問題并改進設計或維護策略。

七、風險與故障應對

1. 常見風險

• 手動開啟信號傳輸斷路或誤差：造成風機不能及時啟動或誤啟動。

• 風機起動故障或動力不足：在火情時無法實現(xiàn)規(guī)定風量，導致煙氣控制失效。

• 邏輯沖突：與其他系統(tǒng)（例如空調、新風或消防泵）聯(lián)動沖突導致系統(tǒng)無法按預期工作。

• 電源故障：主電源中斷時應急電源無法接替，聯(lián)動失效。

1. 故障應對措施

• 設計冗余與故障自診斷：控制系統(tǒng)應能檢測信號回路異常并發(fā)出故障告警，同時自動啟用備用回路或備用設備（若可行）。

• 明確應急預案：制定故障時的處置流程（例如發(fā)現(xiàn)風機未起動時，現(xiàn)場人員應立即手動啟停并通知消防控制中心和運維單位）。

• 定期培訓值守人員，使其掌握手動切換、強制啟停與故障記錄流程。

八、管理與制度建議

• 建立聯(lián)動管理制度：明確聯(lián)動控制的權限、試驗流程、故障上報與處理時限。

• 設備更改審批：任何影響聯(lián)動邏輯的設備更改必須由專業(yè)單位評估并報消防主管部門備案。

• 運行日志與檔案：對每次手動開啟事件、自動聯(lián)動事件與維護檢修記錄進行歸檔，便于追溯與責任認定。

• 定期聯(lián)合檢查：與消防主管部門或第三方檢測機構定期開展聯(lián)合檢查或演練，保持系統(tǒng)長期可靠性。

送風口、排煙口手動開啟后聯(lián)動相應風機啟動，是保障建筑防排煙功能、人員安全與消防應急響應的核心環(huán)節(jié)。成功實現(xiàn)這一聯(lián)動需要從感知、信號處理、控制邏輯、電氣保障、系統(tǒng)集成與維護管理等多方面統(tǒng)籌考慮，并嚴格遵循國家與行業(yè)相關規(guī)范。通過合理的設計、可靠的設備選型、完善的試驗與維護制度，以及對人員的培訓與演練，可有效提升系統(tǒng)在實際火情或日常運行中的響應能力與可靠性，最終實現(xiàn)對生命財產安全的有力保障。